高中物理新课程.pptx

高中物理新课程下的黄恕伯黄恕伯 2009.9.232009.9.23实实 验验 教教 学学一、正确认识实验教学一、正确认识实验教学二、提高物理教师的实验教学修养二、提高物理教师的实验教学修养 三、对实验设计进行再创造三、对实验设计进行再创造四、优化实验教学的实施过程四、优化实验教学的实施过程五、物理实验的纸笔测验考查五、物理实验的纸笔测验考查 高考实验题高考实验题 内容提要内容提要一、正确认识实验教学一、正确认识实验教学 提提到到物物理理实实验验，常常常常把把它它和和操操作作技技能能联联系系在在一一起起，在在考考查查学学生生的的实实验验能能力力时时，总总是是会会想想到到通通过过某某项项实实验验操操作作来来考考查查学学生生的的实实验验能能力力，例例如如各各种种电电表表的的读读数数，游游标标卡卡、螺螺旋旋测测微微器器的的读读数数；还还有有电电表表、螺螺旋旋测测微微器器、以以及及各各种种物物理理仪仪器器或或器器材材的的使使用用方方法法和和使使用用过过程中应注意的问题等等。程中应注意的问题等等。其其实实，这这些些操操作作技技能能仅仅仅仅是是物物理理实实验验中中收收集集信信息息能能力力的的一一小小部部分分，而而收收集集信信息息能能力力又又是是物物理理实实验验能能力力的的一一小小部部分分，物物理理实实验验有有着着宽宽广广的的含含义义，它它包包含含从从提提出出问问题题、设设计计实实验验，到到收收集集、处处理理、分分析析数数据据，形形成成实验结论和进行表达交流等一系列过程。实验结论和进行表达交流等一系列过程。提提到到物物理理实实验验，常常常常想想到到它它是是解解决决物物理理问问题题的的重重要要手手段段，是是学学习习物物理理知知识识、研研究究物物理理问问题题的的重重要要工工具具，在在理理论论上上我我们们应应用用的的是是数数学学工工具具，而而在在实实践践上我们应用的工具就是实验。上我们应用的工具就是实验。其其实实，物物理理实实验验所所扮扮演演的的远远远远不不是是手手段段和和工工具具这这种种角角色色，它它同同时时体体现现了了重重要要的的科科学学观观念念，任任何何科科学学的的结结论论必必须须经经过过实实验验的的考考验验，实实验验是是检检验验理理论论的的最终标准。最终标准。一、正确认识实验教学一、正确认识实验教学 提提到到物物理理实实验验，常常常常感感觉觉到到它它是是物物理理教教学学中中一一项项重重要要的的内内容容，在在具具有有实实验验项项目目的的教教学学中中，教教师师都都会会认认真真思思考考如如何何使使学学生生理理解解这这个个实实验验、如如何何使使学学生生会会做做这这个个实实验验等等一一系系列列问问题题，把把实实验验作作为为重要的教学内容进行教学设计。重要的教学内容进行教学设计。其其实实，物物理理实实验验不不仅仅是是高高中中物物理理课课程程的的一一项项教学内容，它同时是高中物理课程的重要目标。教学内容，它同时是高中物理课程的重要目标。一、正确认识实验教学一、正确认识实验教学 高高高高中中中中物物物物理理理理课课课课程程程程标标标标准准准准把把把把 “科科科科学学学学探探探探究究究究及及及及物物物物理理理理实实实实验验验验能能能能力力力力要要要要求求求求”跟跟跟跟 “共共共共同同同同必必必必修修修修模模模模块块块块”、“选选选选修修修修模模模模块块块块”一一一一起起起起，作作作作为为为为物物物物理理理理课课课课程程程程标标标标准准准准中中中中 “内内内内容容容容标标标标准准准准”的的的的三三三三个个个个一一一一级级级级主主主主题题题题。足足足足见见见见物理实验在新课程中的重要地位。物理实验在新课程中的重要地位。物理实验在新课程中的重要地位。物理实验在新课程中的重要地位。一、正确认识实验教学一、正确认识实验教学 二、提高物理教师的实验教学修养二、提高物理教师的实验教学修养 物理实验修养物理实验修养物理教学修养物理教学修养 中学物理教师实验教学修养的相关因素中学物理教师实验教学修养的相关因素物理教师的物理教师的实验教学修养实验教学修养 中学物理教师实验教学修养的相关因素中学物理教师实验教学修养的相关因素物理教师的物理教师的实验教学修养实验教学修养物理知识物理知识实实验验能能力力（科科学学探探究究能能力力；创创新新、制制作作教教具的能力）具的能力）科科学学态态度度和和精精神神（实实践践意意识识、严严谨谨态态度度、求实精神、科学价值观）求实精神、科学价值观）教育理论修养教育理论修养（教育理念、心理学知识）（教育理念、心理学知识）教学实施能力教学实施能力二、提高物理教师的实验教学修养二、提高物理教师的实验教学修养 中学物理教师实验教学修养的相关因素中学物理教师实验教学修养的相关因素 当前情况下提高教师的实验教学修养具有积极意义当前情况下提高教师的实验教学修养具有积极意义当前物理教师的实验教学修改并不乐观当前物理教师的实验教学修改并不乐观 江西省中青年物理教师实验教学竞赛举例江西省中青年物理教师实验教学竞赛举例二、提高物理教师的实验教学修养二、提高物理教师的实验教学修养 现现现现有有有有一一一一盆盆盆盆热热热热水水水水，每每每每个个个个小小小小组组组组派派派派一一一一名名名名代代代代表表表表来来来来估测水的温度。估测水的温度。估测水的温度。估测水的温度。请参赛代表将手伸进水中估测水温。请参赛代表将手伸进水中估测水温。请参赛代表将手伸进水中估测水温。请参赛代表将手伸进水中估测水温。当当工工作作人人员员宣宣布布 “开开始始”时时，请请把把此此时估测温度（不取小数）记录在写字板上。时估测温度（不取小数）记录在写字板上。误误误误差差差差在在在在3333以以以以内内内内(含含含含3)3)3)3)得得得得20202020分分分分，误误误误差差差差4-4-4-4-6666得得得得10101010分，误差大于分，误差大于分，误差大于分，误差大于6666得得得得0 0 0 0分。分。分。分。决赛题（第二届、高中）有有一一个个“220V、25W”的的白白炽炽灯灯泡泡（产产品品质质量量合合格格），请请你你用用一一个个如如图图所所示的多用表测量该灯泡灯丝的电阻。示的多用表测量该灯泡灯丝的电阻。(1)请把多用表测量档标出来。请把多用表测量档标出来。(2)按按这这个个测测量量档档，画画出出刻刻度度盘盘中中指指针的大概位置。针的大概位置。决赛题（第二届、高中）在在一一次次探探究究 A、B 两两个个物物理理量量关关系系的的定定量量实实验验中中，得得出出了了如如下下的的实实验验数数据据，如如果果实实验验数数据据可可靠靠，请请通通过过图图象象得得出出这这两两个个物物理理量量有有什什么么定量关系。（可用计算器）定量关系。（可用计算器）A0.40.60.81.01.5.B1.27 1.56 1.80 2.01 2.46.决赛题（第二届、高中）为为探探究究A、B两两个个物物理理量量是是否否成成反反比比，进进行行了了实实验验，其其数数据据如如下下表表（物物理理量量单单位位省省略略）。请请通通过过表表中中的的实实验数据分析说明：验数据分析说明：A、B两个物理量是否成反比？两个物理量是否成反比？决赛题（第三届、初中）物理量物理量实实 验验 数数 据据A1.701.801.902.00B1.191.161.131.10AB乘积乘积2.0232.0882.1472.2001/B0.8400.8620.8850.909A1.701.801.902.001/B0.8400.8620.8850.9091/B 1.000.900.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 A 中学物理教师实验教学修养的相关因素中学物理教师实验教学修养的相关因素 当前情况下提高教师的实验教学修养具有积极意义当前情况下提高教师的实验教学修养具有积极意义当前物理教师的实验教学修改并不乐观当前物理教师的实验教学修改并不乐观强化实验教学对提高纸笔测验的成绩起重要作用强化实验教学对提高纸笔测验的成绩起重要作用解题的解题的基本素质基本素质审题审题求解求解审视答案审视答案多数的难题都不是难在知识上，而是难在解题素质上多数的难题都不是难在知识上，而是难在解题素质上多数的难题都不是难在知识上，而是难在解题素质上多数的难题都不是难在知识上，而是难在解题素质上 核心是转化核心是转化文字表述文字表述物理情景物理情景物理情景物理情景物理条件物理条件物理条件物理条件数学条件数学条件 思维习惯和分析思路思维习惯和分析思路答案的合理性答案的合理性答案的多解性答案的多解性二、提高物理教师的实验教学修养二、提高物理教师的实验教学修养 2009年全国高考理综年全国高考理综卷第卷第26题题26（21分）分）如如图图，在在x轴轴下下方方有有匀匀强强磁磁场场，磁磁感感应应强强度度大大小小为为B，方方向向垂垂直直于于x y 平平面面向向外外。P是是y 轴轴上上距距原原点点为为 h 的的一一点点，N0为为 x 轴轴上上距距原原点点为为a的的一一点点。A是是一一块块平平行行于于x 轴轴的的挡挡板板，与与x轴轴的的距距离离为为 h/2，A的的中中点点在在 y 轴轴上上，长长度度略略小小于于 a/2。带带点点粒粒子子与与挡挡板板碰碰撞撞前前后后，x 方方向向的的分分速速度度不不变变，y方方向向的的分分速速度度反反向向、大大小小不不变变。质质量量为为m，电电荷荷量量为为q（q0）的的粒粒子子从从P点点瞄瞄准准N0点点入入射射，最最后后又又通通过过P点点。不不计计重重力力。求求粒粒子入射速度的所有可能值。子入射速度的所有可能值。求得粒子运动半径，便能求得速度求得粒子运动半径，便能求得速度v粒子射出磁场的速度方向跟粒子射出磁场的速度方向跟 PN0 对称对称粒子碰撞挡板前后的速度方向对称粒子碰撞挡板前后的速度方向对称设设粒粒子子第第一一次次冲冲出出磁磁场场点点为为C，再再次次进进入入磁磁场点为场点为D，由相似三角形可知，由相似三角形可知，CDa设粒子在磁场中圆弧轨迹对应的弦长为设粒子在磁场中圆弧轨迹对应的弦长为x，粒子和板碰撞的次数为粒子和板碰撞的次数为n n0 时，时，2ax n1 时，时，2a2xa,x=3a/2 n2 时，时，2a3x2a,x=4a/3 n3 时，时，2a=4x3a,x=5a/4 设粒子第一次碰板点到设粒子第一次碰板点到 N0 点沿点沿X坐标轴的位移为坐标轴的位移为b，n1 时时,ba ;n2 时时,b5a/6 ;n3 时时,b3a/4（无法击中挡板）（无法击中挡板）因此本题只存在因此本题只存在 n0、n1 和和 n2 三种情况。三种情况。因因 ,已知已知x与与a 的关系就可以求得的关系就可以求得R，进而求得，进而求得v。PYN0MCDxXhbORbxa/2要击中要击中P，MN0 的长度应等于的长度应等于 2 a下 页PYN0MCDxXhbOR求得粒子运动半径，便能求得速度求得粒子运动半径，便能求得速度v粒子射出磁场的速度方向跟粒子射出磁场的速度方向跟 PN0 对称对称粒子碰撞挡板前后的速度方向对称粒子碰撞挡板前后的速度方向对称设设粒粒子子第第一一次次冲冲出出磁磁场场点点为为C，再再次次进进入入磁磁场点为场点为D，由相似三角形可知，由相似三角形可知，CDa设粒子在磁场中圆弧轨迹对应的弦长为设粒子在磁场中圆弧轨迹对应的弦长为x，粒子和板碰撞的次数为粒子和板碰撞的次数为n n0 时，时，2ax n1 时，时，2a2xa,x=3a/2 n2 时，时，2a3x2a,x=4a/3 n3 时，时，2a=4x3a,x=5a/4 设粒子第一次碰板点到设粒子第一次碰板点到 N0 点沿点沿X坐标轴的位移为坐标轴的位移为b，n1 时时,ba ;n2 时时,b5a/6 ;n3 时时,b3a/4（无法击中挡板）（无法击中挡板）因此本题只存在因此本题只存在 n0、n1 和和 n2 三种情况。三种情况。因因 ,bxa/2要击中要击中P，MN0 的长度应等于的长度应等于 2 a已知已知x与与a 的关系就可以求得的关系就可以求得R，进而求得，进而求得v。物理知识物理知识物理知识物理知识物理知识物理知识物理知识物理知识物理知识物理知识物理知识物理知识具体分析具体分析具体分析具体分析（题意分析）（题意分析）（题意分析）（题意分析）具体分析具体分析具体分析具体分析（多解性分析）（多解性分析）（多解性分析）（多解性分析）具体分析具体分析具体分析具体分析（合理性分析）（合理性分析）（合理性分析）（合理性分析）具体分析具体分析具体分析具体分析（数学关系）（数学关系）（数学关系）（数学关系）具体分析具体分析具体分析具体分析（数学关系）（数学关系）（数学关系）（数学关系）上 页 中学物理教师实验教学修养的相关因素中学物理教师实验教学修养的相关因素 当前情况下提高教师的实验教学修养具有积极意义当前情况下提高教师的实验教学修养具有积极意义当前物理教师的实验教学修改并不乐观当前物理教师的实验教学修改并不乐观强化实验教学对提高纸笔测验的成绩具有重要意义强化实验教学对提高纸笔测验的成绩具有重要意义有利于理解物理概念和物理规律有利于理解物理概念和物理规律有利于养成具体问题具体分析的习惯有利于养成具体问题具体分析的习惯有利于培养解决问题时严谨、客观的态度有利于培养解决问题时严谨、客观的态度有利于增强实践意识、提高审题时的转化能力有利于增强实践意识、提高审题时的转化能力有利于提高对数据的分析处理能力有利于提高对数据的分析处理能力强化实验教学有利于学生在高层次的解题素质上得到提高强化实验教学有利于学生在高层次的解题素质上得到提高强化实验教学有利于学生在高层次的解题素质上得到提高强化实验教学有利于学生在高层次的解题素质上得到提高二、提高物理教师的实验教学修养二、提高物理教师的实验教学修养 中学物理教师实验教学修养的相关因素中学物理教师实验教学修养的相关因素 当前情况下提高教师的实验教学修养具有积极意义当前情况下提高教师的实验教学修养具有积极意义当前物理教师的实验教学修改并不乐观当前物理教师的实验教学修改并不乐观强化实验教学对提高纸笔测验的成绩具有重要意义强化实验教学对提高纸笔测验的成绩具有重要意义强强化化实实验验教教学学需需要要正正确确认认识识实实验验教教学学的的意意义义和和提提高高教师的实验教学修养教师的实验教学修养二、提高物理教师的实验教学修养二、提高物理教师的实验教学修养 1.创造新的演示项目创造新的演示项目建立电容概念的实验建立电容概念的实验 教教材材没没有有说说明明具具体体的的实实验验方方案案，因因此此，有有必必要要创创设适合自己的实验方案设适合自己的实验方案三、对实验设计进行再创造三、对实验设计进行再创造 关于建立电容概念的实验设计关于建立电容概念的实验设计(1)用电子钟半定量演示用电子钟半定量演示用用一一节节干干电电池池对对 4700F 电电容容器器充充电电，随随后后用用充充电电后后的的电电容容器器作作为为电电源源，对对电电子子钟钟供供电电，电电子子钟钟工工作作一一定定时时间间后停下来，记录工作的秒数；后停下来，记录工作的秒数；用用两两节节干干电电池池对对该该电电容容器器充充电电，给给同同一一电电子子钟钟供供电电，电电子钟工作的时间约为两倍。子钟工作的时间约为两倍。认认为为电电子子钟钟工工作作时时电电流流是是一一定定的的，2倍倍的的时时间间意意味味着着通通过过的电量是的电量是2倍。即：电容器的电量和电压成正比。倍。即：电容器的电量和电压成正比。该实验器材简单，通俗易懂，有电容器电压、电量的具体情景该实验器材简单，通俗易懂，有电容器电压、电量的具体情景该实验器材简单，通俗易懂，有电容器电压、电量的具体情景该实验器材简单，通俗易懂，有电容器电压、电量的具体情景关于建立电容概念的实验设计关于建立电容概念的实验设计(2)用数字电压表定量演示用数字电压表定量演示V2V1CV1+-+-+-+-+-+-+-+-V2V1CV1+-+-+-+-+-+-并联后，电容器的电压、电量均变为原来一半。并联后，电容器的电压、电量均变为原来一半。可见可见 Q U，即即 CQ/U C 等于单位电压所储存的电荷量等于单位电压所储存的电荷量写成等式：写成等式：QC U关于建立电容概念的实验设计关于建立电容概念的实验设计(2)用数字电压表定量演示用数字电压表定量演示电电 流流传感器传感器接计算机接计算机RCES12关于建立电容概念的实验设计关于建立电容概念的实验设计(3)作电容器放电作电容器放电 It 图像图像RCES12A 选选取取C、R、E 的的适适当当值值，可可以以用用人人工工方方法法收集数据、制作图像。收集数据、制作图像。关于建立电容概念的实验设计关于建立电容概念的实验设计(3)作电容器放电作电容器放电 It 图像图像前两个方案更适合用来建立电容的概念。前两个方案更适合用来建立电容的概念。前两个方案更适合用来建立电容的概念。前两个方案更适合用来建立电容的概念。1.创造新的演示项目创造新的演示项目电容的概念电容的概念库仑定律和电场强度库仑定律和电场强度三、对实验设计进行再创造三、对实验设计进行再创造 关于库仑定律的演示实验设计关于库仑定律的演示实验设计1.创造新的演示项目创造新的演示项目电容的概念电容的概念库仑定律和电场强度库仑定律和电场强度探究硬币碰撞时的守恒量探究硬币碰撞时的守恒量三、对实验设计进行再创造三、对实验设计进行再创造 探究硬币碰撞中的守恒量探究硬币碰撞中的守恒量特点：特点：取材：日用器材的装配，价廉、物美、简便、易购。取材：日用器材的装配，价廉、物美、简便、易购。原理：利用位移计算速度，很有创意。原理：利用位移计算速度，很有创意。使用：可作学生实验。使用：可作学生实验。（硬币、摩擦面的取材还可以进一步探讨）（硬币、摩擦面的取材还可以进一步探讨）探究硬币碰撞中的守恒量探究硬币碰撞中的守恒量1.创造新的演示项目创造新的演示项目三、对实验设计进行再创造三、对实验设计进行再创造 2.对现有实验设计进行创新对现有实验设计进行创新做功与速度变化的关系做功与速度变化的关系教材的实验方案教材的实验方案改进的实验方案改进的实验方案橡皮筋橡皮筋细线细线改改用用一一根根橡橡皮皮筋筋，减减小小劲度，又稳定了方向。劲度，又稳定了方向。前前面面连连一一根根细细线线，可可以以使小车前进一段路程。使小车前进一段路程。探究功与速度变化的关系探究功与速度变化的关系另一种改进的实验方案（恒力做功）另一种改进的实验方案（恒力做功）测测出出小小车车质质量量、加加速速度度，可可计算细线对小车的拉力。计算细线对小车的拉力。探究功与速度变化的关系探究功与速度变化的关系在在纸纸带带上上取取不不同同长长度度作作为为做做功功距距离离（初初速速度度为为零零），计计算小车运动这些距离后的速度。算小车运动这些距离后的速度。改变砝码，增加细线拉力，得到另外多组做功和速度数据。改变砝码，增加细线拉力，得到另外多组做功和速度数据。在在vW坐坐标标系系中中描描出出以以上上数数据据的的点点，发发现现在同一曲线上。在同一曲线上。换换用用v2W坐坐标标系系，得得到到的的图图线线为为直直线线，说说明明v2WW0vW0v21.创造新的演示项目创造新的演示项目三、对实验设计进行再创造三、对实验设计进行再创造 2.对现有实验设计进行创新对现有实验设计进行创新做功与速度变化的关系做功与速度变化的关系1.创造新的演示项目创造新的演示项目三、对实验设计进行再创造三、对实验设计进行再创造 2.对现有实验设计进行创新对现有实验设计进行创新做功与速度变化的关系做功与速度变化的关系滑动摩擦力的测量滑动摩擦力的测量滑动摩擦力的测量滑动摩擦力的测量手持测力计拉着木块前进的缺点手持测力计拉着木块前进的缺点手很难保持匀速手很难保持匀速运动的测力计不容易观察读数运动的测力计不容易观察读数改进的实验方案改进的实验方案用电动玩具方式可以保持木块匀速运动用电动玩具方式可以保持木块匀速运动把测力计固定不动把测力计固定不动滑动摩擦力的测量滑动摩擦力的测量滑动摩擦力的测量滑动摩擦力的测量手持测力计拉着木块前进的缺点手持测力计拉着木块前进的缺点手很难保持匀速手很难保持匀速运动的测力计不容易观察读数运动的测力计不容易观察读数改进的实验方案改进的实验方案用电动玩具方式可以保持木块匀速运动用电动玩具方式可以保持木块匀速运动把测力计固定不动把测力计固定不动摩擦材料的选取摩擦材料的选取滑动摩擦力的测量滑动摩擦力的测量1.创造新的演示项目创造新的演示项目三、对实验设计进行再创造三、对实验设计进行再创造 2.对现有实验设计进行创新对现有实验设计进行创新做功与速度变化的关系做功与速度变化的关系滑动摩擦力的测量滑动摩擦力的测量观察光电效应现象观察光电效应现象用紫外线灯照射不带电锌板，通常不可能看到验电器指针变化。用紫外线灯照射不带电锌板，通常不可能看到验电器指针变化。实验改进办法：实验改进办法：(1)(1)给锌板分别带正、负电荷，观察紫外线照射时的不同现象给锌板分别带正、负电荷，观察紫外线照射时的不同现象(2)(2)用带正电物体引走光电子用带正电物体引走光电子观察光电效应现象观察光电效应现象观察光电效应现象观察光电效应现象1.对不同的学生使用不同的实验方案对不同的学生使用不同的实验方案四、优化实验教学实施过程四、优化实验教学实施过程 例：简谐运动例：简谐运动一般学生的实验方案一般学生的实验方案较高水平的实验方案较高水平的实验方案txo简谐运动（一般学生方案）简谐运动（一般学生方案）也可以拍摄竖直方向弹簧振子的运动录像，得也可以拍摄竖直方向弹簧振子的运动录像，得到分帧照片，依次排列得到图象。到分帧照片，依次排列得到图象。1.1.观察实验现象观察实验现象一、对弹簧振子位移时间图象的猜想一、对弹簧振子位移时间图象的猜想一、对弹簧振子位移时间图象的猜想一、对弹簧振子位移时间图象的猜想简谐运动（较高水平方案）简谐运动（较高水平方案）2.2.每小组定性画出位移时间图象每小组定性画出位移时间图象1.1.观察实验现象观察实验现象二、对弹簧振子位移时间图象的猜想二、对弹簧振子位移时间图象的猜想二、对弹簧振子位移时间图象的猜想二、对弹簧振子位移时间图象的猜想简谐运动（较高水平方案）简谐运动（较高水平方案）3.3.对位移时间图象形状的相互交流对位移时间图象形状的相互交流2.2.每小组定性画出位移时间图象每小组定性画出位移时间图象1.1.观察实验现象观察实验现象二、对弹簧振子位移时间图象的猜想二、对弹簧振子位移时间图象的猜想二、对弹簧振子位移时间图象的猜想二、对弹簧振子位移时间图象的猜想简谐运动（较高水平方案）简谐运动（较高水平方案）4.4.进一步观察实验，结合数学知识形成猜想进一步观察实验，结合数学知识形成猜想可能是正弦曲线可能是正弦曲线3.3.对位移时间图象形状的相互交流对位移时间图象形状的相互交流2.2.每小组定性画出位移时间图象每小组定性画出位移时间图象1.1.观察实验现象观察实验现象一、对弹簧振子位移时间图象的猜想一、对弹簧振子位移时间图象的猜想一、对弹簧振子位移时间图象的猜想一、对弹簧振子位移时间图象的猜想简谐运动（较高水平方案）简谐运动（较高水平方案）0 0-1-10.51.52y1 11.1.回顾数学中关于正弦曲线的知识回顾数学中关于正弦曲线的知识二、对位移时间图象猜想的检验二、对位移时间图象猜想的检验二、对位移时间图象猜想的检验二、对位移时间图象猜想的检验一、对弹簧振子位移时间图象的猜想一、对弹簧振子位移时间图象的猜想一、对弹簧振子位移时间图象的猜想一、对弹簧振子位移时间图象的猜想x我们需要把表示圆心角的横坐标轴改为时间轴。我们需要把表示圆心角的横坐标轴改为时间轴。哪种运动的圆心角跟时间成正比呢？哪种运动的圆心角跟时间成正比呢？匀速圆周运动。匀速圆周运动。简谐运动（较高水平方案）简谐运动（较高水平方案）0 0-1-10.51.52y1 11.1.回顾数学中关于正弦曲线的知识回顾数学中关于正弦曲线的知识二、对位移时间图象猜想的检验二、对位移时间图象猜想的检验二、对位移时间图象猜想的检验二、对位移时间图象猜想的检验一、对弹簧振子位移时间图象的猜想一、对弹簧振子位移时间图象的猜想一、对弹簧振子位移时间图象的猜想一、对弹簧振子位移时间图象的猜想t2.2.创设小球匀速圆周运动情景把创设小球匀速圆周运动情景把坐标轴改为坐标轴改为t t把横坐标轴除以常量把横坐标轴除以常量把横坐标轴除以常量把横坐标轴除以常量 简谐运动（较高水平方案）简谐运动（较高水平方案）0 0-1-10.25T0.75T0.5TTy1 1二、对位移时间图象猜想的检验二、对位移时间图象猜想的检验二、对位移时间图象猜想的检验二、对位移时间图象猜想的检验一、对弹簧振子位移时间图象的猜想一、对弹簧振子位移时间图象的猜想一、对弹簧振子位移时间图象的猜想一、对弹簧振子位移时间图象的猜想t1.1.回顾数学中关于正弦曲线的知识回顾数学中关于正弦曲线的知识2.2.创设小球匀速圆周运动情景把创设小球匀速圆周运动情景把坐标轴改为坐标轴改为t t简谐运动（较高水平方案）简谐运动（较高水平方案）0.25T0.75T0.5TTyt1.1.回顾数学中关于正弦曲线的知识回顾数学中关于正弦曲线的知识2.2.创设小球匀速圆周运动情景把创设小球匀速圆周运动情景把坐标轴改为坐标轴改为t t3.3.小球在坐标轴上投影的位移时间图象是正弦曲线小球在坐标轴上投影的位移时间图象是正弦曲线二、对位移时间图象猜想的检验二、对位移时间图象猜想的检验二、对位移时间图象猜想的检验二、对位移时间图象猜想的检验一、对弹簧振子位移时间图象的猜想一、对弹簧振子位移时间图象的猜想一、对弹簧振子位移时间图象的猜想一、对弹簧振子位移时间图象的猜想简谐运动（较高水平方案）简谐运动（较高水平方案）1.1.回顾数学中关于正弦曲线的知识回顾数学中关于正弦曲线的知识2.2.创设小球匀速圆周运动情景把创设小球匀速圆周运动情景把坐标轴改为坐标轴改为t t3.3.小球在坐标轴上投影的位移时间图象是正弦曲线小球在坐标轴上投影的位移时间图象是正弦曲线 因因此此，要要检检验验弹弹簧簧振振子子的的位位移移时时间间图图象象是是不不是是正正弦弦曲曲线线，可可以以看看它它能能不不能能跟跟某某一一个个匀匀速速圆圆周周运运动动投投影影的的运动完全同步。运动完全同步。匀速圆周运动的半径应等于弹簧振子振幅匀速圆周运动的半径应等于弹簧振子振幅匀速圆周运动的周期应等于弹簧振子周期匀速圆周运动的周期应等于弹簧振子周期二、对位移时间图象猜想的检验二、对位移时间图象猜想的检验二、对位移时间图象猜想的检验二、对位移时间图象猜想的检验一、对弹簧振子位移时间图象的猜想一、对弹簧振子位移时间图象的猜想一、对弹簧振子位移时间图象的猜想一、对弹簧振子位移时间图象的猜想简谐运动（较高水平方案）简谐运动（较高水平方案）激光笔激光笔二、对位移时间图象猜想的检验二、对位移时间图象猜想的检验二、对位移时间图象猜想的检验二、对位移时间图象猜想的检验一、对弹簧振子位移时间图象的猜想一、对弹簧振子位移时间图象的猜想一、对弹簧振子位移时间图象的猜想一、对弹簧振子位移时间图象的猜想简谐运动（较高水平方案）简谐运动（较高水平方案）二、对位移时间图象猜想的检验二、对位移时间图象猜想的检验二、对位移时间图象猜想的检验二、对位移时间图象猜想的检验一、对弹簧振子位移时间图象的猜想一、对弹簧振子位移时间图象的猜想一、对弹簧振子位移时间图象的猜想一、对弹簧振子位移时间图象的猜想简谐运动（较高水平方案）简谐运动（较高水平方案）1.对不同的学生使用不同的实验方案对不同的学生使用不同的实验方案四、优化实验教学实施过程四、优化实验教学实施过程 2.在原理、现象、应用等方面全面发掘实验潜力在原理、现象、应用等方面全面发掘实验潜力多普勒效应多普勒效应原理原理原理原理的演示的演示动画模拟动画模拟水波实验水波实验波源运动1.对不同的学生使用不同的实验方案对不同的学生使用不同的实验方案四、优化实验教学实施过程四、优化实验教学实施过程 2.在原理、现象、应用等方面全面发掘实验潜力在原理、现象、应用等方面全面发掘实验潜力多普勒效应多普勒效应原理原理原理原理的演示的演示动画模拟动画模拟水波实验水波实验波源运动多普勒效应多普勒效应现象现象现象现象的演示的演示实验：声源运动时接收者听到声音音调的变化实验：声源运动时接收者听到声音音调的变化1.对不同的学生使用不同的实验方案对不同的学生使用不同的实验方案四、优化实验教学实施过程四、优化实验教学实施过程 2.在原理、现象、应用等方面全面发掘实验潜力在原理、现象、应用等方面全面发掘实验潜力多普勒效应多普勒效应原理原理原理原理的演示的演示动画模拟动画模拟水波实验水波实验波源运动多普勒效应多普勒效应现象现象现象现象的演示的演示实验：声源运动时接收者听到声音音调的变化实验：声源运动时接收者听到声音音调的变化多普勒效应多普勒效应应用应用应用应用的演示的演示多普勒测速雷达的课堂演示多普勒测速雷达的课堂演示1.对不同的学生使用不同的实验方案对不同的学生使用不同的实验方案四、优化实验教学实施过程四、优化实验教学实施过程 2.在原理、现象、应用等方面全面发掘实验潜力在原理、现象、应用等方面全面发掘实验潜力1.对不同的学生使用不同的实验方案对不同的学生使用不同的实验方案四、优化实验教学实施过程四、优化实验教学实施过程 2.在原理、现象、应用等方面全面发掘实验潜力在原理、现象、应用等方面全面发掘实验潜力3.把习题教学跟物理实验结合起来把习题教学跟物理实验结合起来竖直方向的圆周运动竖直方向的圆周运动解释实验数据解释实验数据高考复习观摩课高考复习观摩课圆周运动圆周运动例题例题 如如图图，轻轻质质细细杆杆长长为为L,其其一一端端连连接接质质量量为为m的的小小球球，另另一一端端连连接接在在光光滑滑的的水水平平转转轴轴上上，现现使使小小球球带带动动细细杆杆在在竖竖直直平平面面内内围围绕绕转转轴轴自自由由转转动动，小小球球做做完完整整的的变速圆周运动。变速圆周运动。若若已已知知小小球球在在最最高高点点B处处速速度度大大小小为为vB，则则小小球球在在B点所受细杆的弹力大小和方向是怎样的？点所受细杆的弹力大小和方向是怎样的？若若已已知知小小球球在在最最高高点点B处处受受到到细细杆杆的的拉拉力力大大小小为为TB，则小球在最低点，则小球在最低点A处受到细杆的拉力多大？处受到细杆的拉力多大？AB把上述模型变换为以下多种情境方式把上述模型变换为以下多种情境方式把上述模型变换为以下多种情境方式把上述模型变换为以下多种情境方式:被细绳拴住的球在竖直面上做圆周运动被细绳拴住的球在竖直面上做圆周运动被细绳拴住的球在竖直面上做圆周运动被细绳拴住的球在竖直面上做圆周运动 光滑球围绕竖直圆环内壁做圆周运动光滑球围绕竖直圆环内壁做圆周运动光滑球围绕竖直圆环内壁做圆周运动光滑球围绕竖直圆环内壁做圆周运动 小球在光滑竖直圆管年做圆周运动小球在光滑竖直圆管年做圆周运动小球在光滑竖直圆管年做圆周运动小球在光滑竖直圆管年做圆周运动实验演示（数字化实验室）实验演示（数字化实验室）实验演示（数字化实验室）实验演示（数字化实验室），解释相关数据，解释相关数据，解释相关数据，解释相关数据原实验装置（水平面的圆周运动）原实验装置（水平面的圆周运动）原实验装置（水平面的圆周运动）原实验装置（水平面的圆周运动）改为竖直面运动改为竖直面运动改为竖直面运动改为竖直面运动1.对不同的学生使用不同的实验方案对不同的学生使用不同的实验方案四、优化实验教学实施过程四、优化实验教学实施过程 2.在原理、现象、应用等方面全面发掘实验潜力在原理、现象、应用等方面全面发掘实验潜力3.把习题教学跟物理实验结合起来把习题教学跟物理实验结合起来竖直方向的圆周运动竖直方向的圆周运动解释实验数据解释实验数据自行车前后轮的静摩擦力自行车前后轮的静摩擦力理解原理理解原理自行车静摩擦力方向演示器自行车静摩擦力方向演示器1.对不同的学生使用不同的实验方案对不同的学生使用不同的实验方案四、优化实验教学实施过程四、优化实验教学实施过程 2.在原理、现象、应用等方面全面发掘实验潜力在原理、现象、应用等方面全面发掘实验潜力3.把习题教学跟物理实验结合起来把习题教学跟物理实验结合起来4.选择恰当的实验器材体现教材的实验方案选择恰当的实验器材体现教材的实验方案 测量电池的电动势和内阻测量电池的电动势和内阻 基本要求基本要求：实实验验原原理理：根根据据闭闭合合电电路路欧欧姆姆定定律律，测测出出电电路路中中除除电电动动势势、内阻以外有关物理量，利用图象或计算，求出电动势和内阻。内阻以外有关物理量，利用图象或计算，求出电动势和内阻。数数据据处处理理：用用UI图图象象分分析析时时，什什么么表表示示电电动动势势？什什么么表表示内阻？怎样减小实验的偶然误差？示内阻？怎样减小实验的偶然误差？方法（多种）方法（多种）：通通过过外外电电路路U、I、R关关系系的的变变换换，闭闭合合电电路路欧欧姆姆定定律律可可以以写写成成多多种种方方式式。因因此此，通通过过测测量量U和和I、或或者者U和和R、或或者者I和和R都都可可以以求求得得电电动动势势和和内内阻阻。实实验验方方法法的的多多样样性性可可以以拓拓展展学学生生的的思思路路，可可以以避避免免死死记记实实验验步步骤骤，有有利利于于灵灵活活把把握握实实验验原原理理，也也有有利利于于因因地制宜选择实验器材。地制宜选择实验器材。实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻教学建议教学建议：用水果电池作为被测电源。：用水果电池作为被测电源。用水果电池作为被测电源的优点用水果电池作为被测电源的优点内阻大。有几百到几千内阻大。有几百到几千。有利于测量。有利于测量。材料容易获得。土豆、铜片（丝）、铁片（丝）。材料容易获得。土豆、铜片（丝）、铁片（丝）。安全、环保、无污染。安全、环保、无污染。激发兴趣，消除对电池的神秘感。激发兴趣，消除对电池的神秘感。实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻测量方法测量方法AJ0415型电流表内型电流表内阻已知：阻已知：878土土豆豆电电池池电电动动势势约约0.8V，短短路路电电流流约约不不到到1mA，因因此此可可选选用用J0415型型电电流流表表(量量 程程 200A)配配合合电电阻阻箱箱进进行行测量。测量。教学建议教学建议：用水果电池作为被测电源。：用水果电池作为被测电源。实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻测量方法测量方法土土豆豆电电池池电电动动势势约约0.8V，短短路路电电流流约约不不到到1mA，因因此此可可选选用用J0415型型电电流流表表(量量 程程 200A)配配合合电电阻阻箱箱进进行行测量。测量。教学建议教学建议：用水果电池作为被测电源。：用水果电池作为被测电源。实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻实验数据实验数据根根据据实实测测数数据据计计算算路路端端电电压压U，作作出出UI图象如右。图象如右。6080100120140160180200220400450500550600650700U/mVII/A教学建议教学建议：用水果电池作为被测电源。：用水果电池作为被测电源。实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻能能独独立立完完成成“知知识识内内容容表表”中中所所列列的的实实验验（共共19项项），能能明明确确实实验验目目的的，能能理理解解实实验验原原理理和和方方法法，能能控控制制实实验验条条件件，会会使使用用仪仪器器，会会观观察察、分分析析实实验验现现象象，会会记记录录、处处理理实实验验数数据据，并并得得出出结结论论；能能灵灵活活地地运运用用已已学学过过的的物物理理理理论论、实实验验方方法法和和实实验验仪仪器器去处理问题。去处理问题。1.高考考试大纲中的高考考试大纲中的“实验能力实验能力”要求（原课程）要求（原课程）五、物理实验的纸笔测验考查五、物理实验的纸笔测验考查高考实验题高考实验题 能能独独立立完完成成“必必考考和和选选考考内内容容范范围围